Kwantificering van de behoeften en impact op de

dimensionering Bart BLEYS

WTCB

SANITAIR WARM WATER

10 februari 2017

Seminarie Duurzaam Bouwen

DOELSTELLING(EN) V/D PRESENTATIE

• Inzicht in eisenpakket van voor een SWW-installatie

• Meetcampagne WTCB

• Dimensionering leidingen en SWW-productie

• Overzicht lopend onderzoek

2

Disclaimer

Het cursusmateriaal maakt geen onderdeel uit van de officiële publicaties van het

WTCB en mag dus niet als referentie gebruikt worden. De gedeeltelijke, of gehele,

verdeling of vertaling van deze documenten is enkel toegestaan met toestemming van

het WTCB

Belang SWW

Evolutie van de energiebehoefte in woningen voor de

verschillende toepassingen

(Bron: Viessmann)

Evolutie aandeel in totale energieverbruik

© WTCB

Belang SWW Evolutie aandeel SWW in totale energieverbruik

Vroeger

Verhouding energiebehoefte ruimteverwarming <-> sanitair warm water

Nu

SWW

CV

SWW

CV

© WTCB

<10% 30 - 40 %

Belang SWW Evolutie nodige vermogens

RV SWW

Klassieke woning

Ve

rsch

il te g

roo

t

Combi-toestel RV

+ SWW

?

RV SWW

ve

rmo

ge

n (

kW

)

Laag Energie Woning

© WTCB

Eisenpakket

• Eisen van de gebruiker m.b.t. comfort:

• temperatuur (°C) en debiet (l/min) aan het tappunt

• aanvaardbare wachttijd aan het tappunt

• vraag aan SWW – in volume: liter/dag (gemiddeld)

– in debiet: piekdebiet, verbruiksprofielen

• Eisen mbt hygiëne (cfr. Legionella)

© WTCB

Comfort Nuttige gebruikstemperatuur

Toepassing NBN 345 ISSO 55 Recknagel

handen wassen 35 °C 40 °C 35 °C

lavabo 40 °C 40 °C 40 °C

douchen 40 °C 37 °C 40-45 °C

bad 40 °C 37 °C 40 °C

vaat: machine

(hotels,…)

_ 55-65 °C -

vaat : hand 55 °C 50 °C 55 °C

voetbaden _ _ 30-35 °C © WTCB

Comfort

• Aan het tappunt (l/min) @ 60°C

• Gelinkt aan druk aan tappunt, minimaal 1 bar

Vereiste debieten

Toepassing DIN 1988

ISSO 55

NBN 345

AICVF Productinfo

Lavabo 4,2 2,4 5 5 < 6

Douche 9 2,4 5 5-9 10-18

Bad 9 4,8 12,5 < 30

Gootsteen 4,2 4,8 3,3 - 9

© WTCB

Comfort

• Totale wachttijd = toestelwachttijd + leidingwachttijd

• Toestelwachttijd: tijd tussen het openen van een SWW-tappunt en het bereiken van de vereiste temperatuur aan de uitgang van het productietoestel

• Leidingwachttijd:

tijd nodig na het openen van een SWW-tappunt vooralleer

de nuttige gebruikstemperatuur bereikt wordt

Aanvaardbare wachttijd

© WTCB

Comfort Leidingwachttijd

SWW-productie

Tappunt 20°C

60°C

20°C

20°C

60°C

Temperatuur tappunt [°C]

Tapduur [s]

© WTCB

Comfort Leidingwachttijd

Tappunt

60°C

20°C

20°C

60°C

Tapduur [s]

60°C

SWW-productie

Temperatuur tappunt [°C]

© WTCB

Comfort Leidingwachttijd

60°C

60°C

25°C

Verdrijven koud water

Debiet

Volume = diameter x lengte

20°C

60°C

Temperatuur tappunt [°C]

Tapduur [s]

Tappunt

SWW-productie

© WTCB

Comfort Leidingwachttijd

60°C

60°C

40°C

10°C

60°C

Temperatuur tappunt [°C]

Tapduur [s]

Tappunt

SWW-productie

© WTCB

Comfort Leidingwachttijd

Tapduur [s]

60°C

10°C

60°C

60°C

Opwarmen leidingmateriaal

Temperatuur tappunt [°C]

Tappunt

SWW-productie

© WTCB Ook belangrijke invloed op uittapverliezen!

Comfort Wachttijd - eisen

Bron Wachttijd (s)

Temperatuur (°C)

NBN EN 806-2 30 60

ISSO 55 20 45

In Duitsland:

Gootsteen Bad Douche Lavabo

Maximale wachttijd

5 tot 8 s 15 tot 25 s 10 tot 15 s 8 tot 10 s

© WTCB

Comfort Berekenen maximale leidinglengte

© WTCB

SWW-vraag woning

Comfort

piekdebiet

© WTCB

SWW-vraag appartementsgebouw Comfort

© WTCB

Hygiëne

• Drinkwater = voedingsmiddel met wettelijke kwaliteitsvoorschriften

• Tussen de teller en het tappunt kan die kwaliteit beïnvloed worden door de binneninstallatie

• Aandachtspunten: – Materialen geschikt voor drinkwater (NBN EN 806-2, Belgaqua,

WTCB infofiche n°45)

– Ontwerp en dimensionering die toelaten stagnatie te vermijden

– “Hygiënische” plaatsing binneninstallatie (spoelen)

– Aandacht bij gebruik installatie © WTCB

Legionella : temperatuur

Slaap toestand groei afsterven

vermenigvuldigingsgraad

regr

essi

egra

ad

temperatuur

© WTCB

Voorbeeld: temperatuur en debietverloop in een installatie met 12 sub-lussen, zonder regelventielen

© WTCB

Installatie met sterkere pomp

© WTCB

SWW-Productie

foto: I. Piette - ATIC

Ogenblikkelijke productie (doorstroom)

SWW wordt aangemaakt

op ogenblik van SWW-vraag

Semi-ogenblikkelijk

Semi-accumulatie

Volledige accumulatie (voorraadvat):

SWW wordt voor SWW-vraag

aangemaakt en opgeslagen

Verschillende types

© WTCB

Bepalen tapprofielen en piekdebieten

metingen simulaties

SWW-vraag

Onderzoeksprojecten:

TETRA-SWW (www.tetra-sww.be)

Instal 2020 (www.instal2020.be)

© WTCB

o individuele woningen: puls watermeter/vortex + logger

o collectieve woongebouwen: ultrasoon + logger

SWW-vraag Metingen

© WTCB

• Tijdsbasis: 1 s ( 2s voor woningen)

• Meetduur per gebouw: 1,5 à 2 maand (langer bij woningen)

• Meting van:

– SWW debiet

– temperaturen van koud en warm water

– bij circulatieleidingen bijkomend:

• Retourtemperatuur

• Circulatiedebiet

Metingen SWW-vraag

© WTCB

TKW Tretour

Collectieve SWW-installatie

Datalogger

Gemeten SWW-vraag

=

nuttige energie

+ uittapverliezen

Tvertrek

qsww

𝒒kw

𝒒circ. waterteller

𝒒sww

T ww

Tmw

Metingen SWW-vraag

© WTCB

Overzicht metingen

Gebouw #

inwoners Gezinssamenstelling

duur meet-campagne

(dagen)

SWW verbruik (average +/- σ)

(L/dag)

SWW piekdebiet (meting) (L/min)

Woning 1 2 2 volwassenen 164 90.3 +/- 52.5 22.04

Woning 2 3 2 volwassenen, 1 baby 176 71.9 +/- 43.5 10.28

Woning 3 2 2 gepensioneerden 97 17.2 +/- 15.4 14.72

Woning 4 2 2 gepensioneerden 97 42.8 +/- 24.0 10.94

Woning 5 5 2 volwassen, 2 pubers, 1 kind 234 54.8 +/- 30.8 13.37

Woning 6 3 2 volwassenen, 1 baby 71 71.1 +/- 30.8 10.76

Woning 7 5 2 volwassen, 3 kinderen 125 90.4 +/- 63.7 14.65

Woning 8 6 2 volwassenen, 3 jongvolwassenen, 1 puber

244 150.0 +/- 59.9 19.75

Woning 9 3 2 volwassenen, 1 kind 340 28.6 +/- 30.6 14.78

Woning 10 5

2 volwassenen, 2 kinderen, 1 baby

80 130.4 +/- 35.7 16.72

Woningen

© WTCB

Overzicht metingen

Gebouw # appart #

inwoners

duur meet-campagne

(dagen)

KW (watermeter)

(m³/dag)

SWW verbruik (average +/- σ)

(m³/dag)

SWW piekdebiet (meting) (L/min)

1 7 9 74 +/- 0.5 0.317 +/- 0.108 63.4

2 11 21 30 +/- 1.77 0.551 +/- 0.128 31.2

3 32 23 40 - 0.464 +/- 0.130 68.8

4 36 57 22 +/- 3.84 1.44 +/- 0.167 47.4

5 57 - 32 +/- 8.4 1.70 +/- 0.218 45.2

6 60 - - +/- 8.96 1.58 -

7 65 160 57 - 3.04 +/- 0.346 45.2

8 70 140 72 - - (grens bereikt)

9 96 240 81 +/- 13.3 3.68 +/- 0.529 79

10 113 430 ? 58 +/- 13.25 5.76 +/- 0.997 58.2

11 124 300 78 - 7.11 +/- 0.783 > 80

12 277 527 ? 71 +/- 55 14.64 +/- 1.03 110.9

13 312 780 ? 55 - 22.06 +/- 1.44 66.6 14 319 830 ? 63 - 24.75 +/- 2.85 136.8

Appartementsgebouwen

© WTCB

Gemiddeld 25L / pers. /dag

Kleine tot grote (7 tot 319 appart.)

Overzicht appartementsgebouwen

© WTCB

Metingen

piekdebiet

Debiet = 0 l/min

gemeten,SWWV

Collectieve SWW-installatie 11 appartementen

SWW-vraag woning/klein appartementsgebouw

© WTCB

SWW-vraag groot appartementsgebouw Metingen

V

Collectieve SWW-installatie 113 appartementen

© WTCB

Per gebouw – profielen per dag

….

Metingen

© WTCB

Dag 1

Dag 4

Dag 7

Dag 2

Dag 5

Dag 8

Dag 3

Dag 6

Dag 9

Metingen

Eigenlijk willen we de SWW-vraag kennen, maar:

De gemeten vraag wordt beïnvloed door:

• Tproductie tussen 50°C en 70°C (+ soms lager tijdens nacht)

• Distributieverliezen (o.a. beïnvloed door isolatie van de leidingen)

• Tkoud water

• Uittapverliezen door afkoeling tss. 2 tappingen

• Seizoensvariatie in SWW-verbruik

• Variatie in SWW-verbruik over meerdere jaren

Verwerking

© WTCB

Metingen

Eigenlijk willen we de SWW-vraag kennen, maar:

De gemeten vraag wordt beïnvloed door:

• Tproductie tussen 50°C en 70°C (+ soms lager tijdens nacht)

• Distributieverliezen (o.a. beïnvloed door isolatie van de leidingen)

• Tkoud water

• Uittapverliezen door afkoeling tss. 2 tappingen

• Seizoensvariatie in SWW-verbruik

• Variatie in SWW-verbruik over meerdere jaren

Verwerking

© WTCB

Metingen Visuele controle data - stroomonderbreking

𝒒sw

w6

01

0 (

L/m

in)

© WTCB

Metingen Visuele controle data – bijvullen CV

qsw

w6

01

0 (

L/m

in)

© WTCB

Techem data:

– 8.046 appartementen in 390 gebouwen

– Maandelijkse verbruiken per appartement (koud + warm) over 3 jaar (2008-

2012) maandfactoren:

– SWW-verbruik ligt 14% boven gemiddelde in februari

– SWW-verbruik ligt 19% onder gemiddelde in juli

Seizoensvariatie

Jan Feb Ma Apr Mai June July Aug Sept Oct Nov Dec

Techem 1.09 1.14 1.08 1.03 0.99 0.94 0.81 0.83 0.94 1.01 1.05 1.09

Bienfait

(‘79) (F) 1.25 1.2 1.1 1.05 1 0.8 0.5 0.6 0.9 1.05 1.15 1.4

Metingen

© WTCB

Metingen

2) Referentie profiel = gemeten debiet * seizoenscorrectie factor

Meetcampagne

3) S-Curve en P-V Curve op voor februari

1) Statistische analyse van de gemeten dagelijkse max. debieten

Seizoenscorrectie factor

dagen

𝒒sw

w6

01

0 (

L/m

in)

© WTCB

Resultaten metingen Piekdebieten ifv gebouwgrootte

Pie

kdeb

iet

SWW

(l/

min

)

© WTCB

Conclusie: DIN 1988-300:2012 sluit het best aan bij metingen

Resultaten metingen SWW dagverbruik i.f.v gebouwgrootte

© WTCB

SWW Dagverbruik (L SWW@60°C/ dag)

Gemiddeld dagverbruik

Piek-dagverbruik

Resultaten metingen

Gemiddelde = 25 L/p.d

SWW dagverbruik per persoon

Cummulatieve tapprofielen

© WTCB

Cumulatieve curve: bepaling PV-curve

Dimensionering productie

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 21 600 43 200 64 800 86 400

Cu

mu

lati

ef v

erb

ruik

SW

W @

60

°C (

L)

Tijdsduur (meetinterval) (s)

6h 12h 18h 24h

Richtingscoëfficient Debiet (L/s)

Boilervolume (900L)

Rico = Benodigd vermogen 24h 6h

Dimensionering

© CSTC

Cumulatieve curve: bepaling PV-curve

Dimensionering productie

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 21 600 43 200 64 800 86 400

Cu

mu

lati

ef v

erb

ruik

SW

W @

60

°C (

L)

Tijdsduur (meetinterval) (s)

6h 12h 18h 24h

Richtingscoëfficient

P= 3,4 kW

Dimensionering

© CSTC

Cumulatieve curve: bepaling PV-curve

Dimensionering productie

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 21 600 43 200 64 800 86 400

Cu

mu

lati

ef v

erb

ruik

SW

W @

60

°C (

L)

Tijdsduur (meetinterval) (s)

6h 12h 18h 24h

250 L

Maximale afwijking =

Benodigd buffervolume

Dimensionering

© CSTC

Cumulatieve curve: bepaling PV-curve

Dimensionering productie

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 21 600 43 200 64 800 86 400

Cu

mu

lati

ef v

erb

ruik

SW

W @

60

°C (

L)

Tijdsduur (meetinterval) (s)

6h 12h 18h 24h

Dimensionering

© CSTC

Productie

PV curve

Dimensionering Collectief

© CSTC

Resultaten uit metingen

PV-Curves voor metingen woningen V

erm

oge

n [

kW]

Opslagvolume [L sww @60°C]

© WTCB

Resultaten uit metingen PV-Curven voor metingen appartementsgebouwen

Ve

rmo

gen

[kW

]

Opslagvolume [L @60°C]

7 11 36 57 65 96 113 277 312 320

© WTCB

Resultaten uit metingen PV-Curven

© WTCB

Instal2020

VIS-traject Instal2020 Integraal ontwerp van installaties voor sanitair en verwarming

“Het VIS-traject Instal2020 wil voor een doorbraak zorgen in de realisatie van energieperformante installaties voor sanitair water (warm en koud water) en verwarming (centrale verwarming). Daartoe wordt een methode ontwikkeld voor de integrale aanpak van ontwerp en uitvoering van deze installaties, zowel in nieuwbouw als in de renovatie van woongebouwen.”

Algemeen

© WTCB

Instal2020

• IWT VIS-traject (80% IWT-gesubsidieerd)

• Vervolg op TETRA Sanitair Warm Water

• Loopduur: 4 jaar (van 1 okt. 2014 tot 30 sept. 2018)

• Primaire doelgroep: installateurs maar ook: studiebureaus, fabrikanten, groothandels,…

• Collectief + nadruk op kennisvertaling en verspreiding

• Woongebouwen: woningen & appartementsgebouwen

Algemeen

© WTCB

Instal2020

• WTCB (hoofdaanvrager)

• Thomas More – KCE

• UAntwerpen – EMIB

• ICS

• Atic

• Bouwunie

Projectpartners

© WTCB

www.instal2020.be

© WTCB

OM TE ONTHOUDEN V/D PRESENTATIE

• SWW wordt belangrijk in het totale enegieverbruik

van onze gebouwen

• Correcte dimensionering van SWW-installaties

neemt toe in belang

• DIN 1988-300:2012 sluit best aan bij de metingen

voor de dimensionerig van leidingen en

doorstroomtoestellen

56 © WTCB

NUTTIGE HULPMIDDELLEN, WEBSITES,

BRONNEN :

• De Gids Duurzame Gebouwen

www.gidsduurzamegebouwen.brussels > 9 thema’s > Energie :

Dossier | De optimale productie- en opslagwijze voor verwarming en sanitair warm water kiezen

Dossier | Verwarming en sanitair warm water: efficiënte installaties garanderen (distributie en afgifte)

• www.tetra-sww.be

• www.instal2020.be

• http://www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=information

&sub=profession&pag=sanitary_gas

57 © WTCB

CONTACT

Bart BLEYS

Labohoofd Watertechnieken

Contactgegevens :

: 0489 87 67 19

E-mail : bart.bleys@bbri.be

© WTCB